賽迪譯叢2023年第45期（總第624期）：2022年回顧：氣候驅(qū)動(dòng)的全球可再生能源潛在資源和能源需求

報(bào)告認(rèn)為氣候因素將影響可再生能源供應(yīng)和能源用機(jī)理的認(rèn)識(shí)，有助于提升能源系統(tǒng)韌性和效率。報(bào)告通過(guò)評(píng)估2022年一、2022年可再生能源資源和能源需求的全球回顧過(guò)去二十年，全球風(fēng)能、太陽(yáng)能、水力發(fā)電裝機(jī)容量均穩(wěn)步），可再生能源實(shí)際發(fā)電量取決于實(shí)時(shí)可利用資源量，后者主要受氣候因素的驅(qū)動(dòng)。風(fēng)能與太陽(yáng)能可利用資源量可由容量系數(shù)（CF）表征，該值特指電力系統(tǒng)平均發(fā)電量與其額定（或最大）表征。明確上述指標(biāo)變化趨勢(shì)有助于識(shí)別氣候因素的影響情況。主要受多種氣象因素驅(qū)動(dòng)。在負(fù)異常方面，歐洲一些國(guó)家的風(fēng)能和（在4%到8%之間）。在正異常方面，撒哈拉以南非洲的一些厄爾尼諾-南方濤動(dòng)現(xiàn)象1、印度洋偶極子2、拉尼娜現(xiàn)象3等氣候因素驅(qū)動(dòng)。需要注意的是，風(fēng)能CF值超過(guò)5%的變化將明顯影響電力資源分配和管理，跨國(guó)乃至跨大洲的電力互聯(lián)網(wǎng)有助于推動(dòng)實(shí)現(xiàn)大洲或洲際范圍內(nèi)的電力平衡。3赤道太平洋東部和中部海表溫度大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象。2022年太陽(yáng)能發(fā)電CF值總體變化程度遠(yuǎn)小于風(fēng)能發(fā)電，異常主要受拉尼娜現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)。2022年，全球太陽(yáng)能發(fā)電CF值異常其中，變化最大的是玻利維亞、巴拉圭和阿根廷，增幅在3%到因而風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電之間的補(bǔ)償變得困難。在氣候驅(qū)動(dòng)因素方面，在拉尼娜作用下，西太平洋國(guó)家（如澳大利亞）、南部非洲（如南非、津巴布韋和博茨瓦納）以及南美洲東北部的云量（和2022年水電IC-WT-P總體變化程度遠(yuǎn)大于風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)范圍為±50%（詳見(jiàn)圖3遠(yuǎn)超過(guò)風(fēng)電的±20%、太陽(yáng)能發(fā)電的±15%。其中，負(fù)異常主要出現(xiàn)在南美洲、東亞、中非和東非以及西歐的大部分地區(qū)，正異常主要出現(xiàn)在加拿大、墨西哥、俄羅斯聯(lián)邦、印度、尼泊爾、南非和澳大利亞等地區(qū)。與太陽(yáng)能發(fā)電2022年，全球電力需求增速較往年有所放緩。具體而言，包括可再生能源在內(nèi)的全球電力消費(fèi)總量為28500太瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)2.5%。與前幾年相比，增速放緩的主要原因是受經(jīng)濟(jì)增速放緩別度量制冷需求和供熱需求。EDD可描述人類(lèi)舒適度（住宅或商業(yè)建筑的供暖/制冷）。明確上述指標(biāo)變化趨勢(shì)有助于識(shí)別氣候因素對(duì)能源需求的影響。面，南部非洲、東歐和北歐的需求減少相對(duì)較多，最高達(dá)20%左右。許多其他地區(qū)，如俄羅斯聯(lián)邦、西亞、南美洲東部、加拿大、撒哈拉非洲和澳大利亞，則出現(xiàn)了較為溫和的減少。在高緯度地負(fù)異常占主導(dǎo)地位。在正異常方面，熱帶地區(qū)和地中海盆地的正驅(qū)動(dòng)。二、2022年可再生能源資源和能源需求的區(qū)域展望能發(fā)電CF值主要出現(xiàn)正異常，西部、東部和南部則主我們選擇南部非洲發(fā)展共同體中的五個(gè)國(guó)家進(jìn)行更深入的分析：博茨瓦納、莫桑比克、納米比亞、南非和津巴布韋。在太盡管變化較小，但這是后續(xù)分析的一個(gè)重要參考。相鄰月份的變化也很重要。例如，津巴布韋從1月到2月的躍升管理能源資源時(shí)，需要密切關(guān)注這些相對(duì)較大的變化。當(dāng)然，這些變化必須結(jié)合其他能源資源（這里指風(fēng)能和水電）予以考慮，最好還能考慮到與鄰國(guó)可能的輸電。需求是尤為重要的關(guān)注點(diǎn)，因?yàn)樾枨笫前l(fā)電的最終驅(qū)動(dòng)力。顯示出強(qiáng)勁增長(zhǎng)；風(fēng)電和水電足以彌補(bǔ)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的少量下進(jìn)口或出口電力，即使原則上存在足夠的潛在發(fā)電量以便實(shí)現(xiàn)一定程度的國(guó)家間（電力）平衡。就供需平衡而言，問(wèn)題更多的情況出現(xiàn)在10月份，此時(shí)所有了莫桑比克和津巴布韋的太陽(yáng)能光伏發(fā)電量和津巴布韋的風(fēng)能發(fā)電量略有增加外，大部分潛在發(fā)電量的異常值均為負(fù)值。在這種情況下，這些國(guó)家之間的電力平衡需要仔細(xì)規(guī)劃，例如確保水電大壩在上一個(gè)雨季（通常在5月結(jié)束）和下一個(gè)雨季（通常在10-11月開(kāi)始）之前貯有足夠的水量。亞洲所選的五個(gè)國(guó)家是南亞的主要國(guó)家：阿富汗、孟加拉國(guó)、風(fēng)電CF異常值為中度負(fù)值。與非洲部分一樣，本部分考慮了亞洲五國(guó)總體需求異常高，同時(shí)存在發(fā)電量低的問(wèn)題。如2022年6月（詳見(jiàn)圖7五個(gè)國(guó)家中有四個(gè)國(guó)家的EDD指標(biāo)有溫和或較則略有下降。孟加拉國(guó)（裝機(jī)容量非常低）和巴基斯坦（裝機(jī)容量相當(dāng)大）的風(fēng)能發(fā)電量增幅較小，阿富汗、印度和巴基斯坦的太陽(yáng)能發(fā)電量增幅僅為幾個(gè)百分點(diǎn)，不足以抵消其它可再生能源潛在發(fā)電量的減少，也無(wú)法滿足增加的需求。中國(guó)也有需求大幅較高，而發(fā)電潛力普遍較低，因此從供需平衡的角上述五個(gè)國(guó)家具有一定的挑戰(zhàn)性。南美洲選定的五個(gè)國(guó)家是阿根廷、巴西、智利、巴拉圭和烏5月和10月（巴拉圭）之外，月平均值也反映了整體上的負(fù)值。求的增加可以通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電來(lái)平衡，因?yàn)樘?yáng)能發(fā)電的CF值高（只有智利略有增加同時(shí)風(fēng)能和太陽(yáng)能潛在發(fā)電量普遍為正值，這將帶來(lái)富余發(fā)電量，可出口鄰國(guó)。三、可再生能源資源和需求的潛在未來(lái)氣候風(fēng)險(xiǎn)研究顯示，在全球大部分有大型風(fēng)能設(shè)施或風(fēng)能潛力的地區(qū)，內(nèi)部氣候模式導(dǎo)致的自然變異性似乎比全球變暖引起的非穩(wěn)態(tài)性更重要。不過(guò)，到本世紀(jì)末，北歐和美國(guó)南部大平原的風(fēng)能資源將會(huì)增加。赤道到極地的大尺度溫度梯度減弱可能會(huì)改變熱帶環(huán)流模式、中緯度噴流和風(fēng)暴軌道的表現(xiàn)，從而改變氣旋頻率、強(qiáng)度和軌道。此外，最近在個(gè)別地區(qū)（如中國(guó)）和整個(gè)北半球都此后這一趨勢(shì)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，據(jù)報(bào)道，2010-2017年每十年的風(fēng)速氣候變化可能會(huì)增加天氣的多變性和極端性，尤其是溫度或云層的變化，從而影響太陽(yáng)能發(fā)電量。研究顯示，全球范圍內(nèi)溫暖且多云天氣將導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電量極低，到本世紀(jì)中葉，對(duì)于夏季太陽(yáng)能發(fā)電量極低的天數(shù)，阿拉伯半島將增加一倍，南歐將減少一半。對(duì)于中低緯度地區(qū)，冬季太陽(yáng)能發(fā)電量的變化并不顯著。研究顯示，高緯度地區(qū)（北美洲北部、亞洲北部）和大部分熱帶地區(qū)（非洲中部、亞洲南部）的年均徑流量將出現(xiàn)一致的增南歐和中歐、東南亞和南美洲南部、非洲和澳大利亞（2050年代占全球陸地面積的8%）的徑流量將持續(xù)減少。水電可利用資源量與徑流量密切相關(guān)，加拿大、北歐、中非、印度和中國(guó)東北部的都位于預(yù)計(jì)徑流將大幅減少的地區(qū)，這使得平均水電可利用量將有所下降。預(yù)計(jì)本世紀(jì)全球溫升將影響能源消耗，因?yàn)榻ㄖ评涞哪茉葱枨髮⒃黾樱ㄖ┡哪茉葱枨髮p少。這種增減還取決于內(nèi)總體上會(huì)增加，但在歐亞大陸中高緯度地區(qū)和南美洲西南部地四、結(jié)論氣候的多變性和變化將影響可再生能源資源和能源需求。本性指標(biāo)與1991-2020年30年氣候參考期平均值相比的變化，討論了氣候變異性的影響，結(jié)論如下。1、盡管因技術(shù)和國(guó)家而異，但所有評(píng)估指標(biāo)都顯示，由于氣候變異性和氣候變化的影響，可再生能源資源和能源需求出現(xiàn)了明顯的變化。除太陽(yáng)能發(fā)電的年平均變異性小于10%外，總體的2、提高我們對(duì)氣候驅(qū)動(dòng)因素及其與可再生資源的相互作用的認(rèn)識(shí)，對(duì)提高能源系統(tǒng)韌性和效率至關(guān)重要。很有必要考慮厄爾尼諾-南方濤動(dòng)等關(guān)鍵氣候驅(qū)動(dòng)因素，因?yàn)檫@些因素通?？梢越忉尨蟛糠钟^測(cè)到的變異性；倘若能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)這些因素，那么比起對(duì)之不甚熟悉的情況，人們能夠更有效地管理能源資源。3、除氣候變化外，還應(yīng)將氣候變異性納入主流，將二者作為改善能源資源運(yùn)作、管理和規(guī)劃的優(yōu)先事項(xiàng)。這可以幫助建立可以為能源基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化和擴(kuò)展提供信息，還可以引發(fā)技術(shù)、市場(chǎng)和政策方面的必要?jiǎng)?chuàng)新。4、在集中式電力系統(tǒng)向分散式電力系統(tǒng)過(guò)渡階段，調(diào)整市場(chǎng)結(jié)構(gòu)是提供必要靈活性的核心。在電力系統(tǒng)從集中到分散的過(guò)渡階段，調(diào)整市場(chǎng)結(jié)構(gòu)是提供必要靈活性的核心。電力系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)必須既能采購(gòu)價(jià)值最高的可變可再生資源，又能部署靈活性資源。在這方面，“雙重采購(gòu)”制度是有效途徑。5、發(fā)展中國(guó)家，特別是非洲的發(fā)展中國(guó)家，獲取能源仍然是一個(gè)關(guān)鍵的優(yōu)先事項(xiàng)，它們可以利用有關(guān)氣候變異性的知識(shí)調(diào)整其系統(tǒng)，以利用可再生能源的潛力。非洲的可再生能源發(fā)展尤為支持非洲大陸的發(fā)展和工業(yè)化至關(guān)重要。為了有效地實(shí)施和利用可再生能源，不僅要結(jié)合潛在資源和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的知識(shí)，還要結(jié)合本文所討論的氣候變異性知識(shí)。6、全面、系統(tǒng)的能源數(shù)據(jù)收集和共享對(duì)于更好地了解和理解氣候變異性和變化對(duì)能源供需產(chǎn)生的影響至關(guān)重要。本報(bào)告介紹的能源指標(biāo)相對(duì)于實(shí)際的、更有代表性的指標(biāo)是簡(jiǎn)化的。要計(jì)算出更準(zhǔn)確的指標(biāo)，需要更全面、更系統(tǒng)地共享能源數(shù)據(jù)，包括裝機(jī)容量和實(shí)際發(fā)電量。譯自：2022Review:ClimatedrivenGlobalRenewableEnergyPotentialResourcesandEnergyDemand,December2023byInternationalRenewableEnergyAgency,WorldMeteorologicalOrganization賽迪智庫(kù)面向政府服務(wù)決策規(guī)劃研究所工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所電子信息研究所集成電路研究所產(chǎn)業(yè)政策研究所科技與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)